深圳子科生物報(bào)道：生物體包括我們?nèi)祟?lèi)每天都會(huì)受到的紫外線(xiàn)輻射、自由基和其他化學(xué)物質(zhì)的誘變?cè)斐审w內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA的損傷，即使沒(méi)有受到外界環(huán)境的影響，細(xì)胞自身進(jìn)行分裂時(shí)DNA的復(fù)制也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。而即便如此，為什么絕大部分生物體仍然可以維持其基因組的穩(wěn)定性而正常生存呢？研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體內(nèi)擁有一套保衛(wèi)系統(tǒng)能夠時(shí)刻監(jiān)視并修復(fù)著DNA。2015年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?wù)穷C給了在分子層面上研究這種DNA修復(fù)機(jī)制的三位科學(xué)家。

2019年10月14日，福州大學(xué)，生物藥光動(dòng)力治療技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心林忠輝教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了題為“Structural Basis of Sequence-specific Holliday Junction Cleavage by MOC1”的文章，在DNA損傷修復(fù)分子機(jī)制的研究上取得重要進(jìn)展，這一論文發(fā)表在《Nature Chemical Biology》上。   

Holliday junction（HJ）是英國(guó)分子生物學(xué)家Robin Holliday于1964年首次發(fā)現(xiàn)，是在DNA同源重組損傷修復(fù)過(guò)程中形成的一種十字叉狀的DNA連接體，在噬菌體、細(xì)菌、真菌、植物乃至動(dòng)物細(xì)胞中均存在。在DNA損傷修復(fù)完成后，HJ必須在HJ解離酶的作用下解離，從而促使兩條同源DNA雙鏈分開(kāi)重新成為線(xiàn)性DNA1。MOC1（monokaryotic chloroplast 1）是一個(gè)葉綠體特異的HJ解離酶2。

林忠輝教授研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了結(jié)構(gòu)生物學(xué)、計(jì)算生物學(xué)和大量的生化數(shù)據(jù)不僅在原子水平上揭示了HJ解離酶——MOC1的催化機(jī)制，而且對(duì)RuvC家族懸而未決的底物特異性識(shí)別機(jī)制也提供了重要的啟示【圖1】。更為重要的是，該研究針對(duì)關(guān)于核酸酶如何將DNA序列上的微小差異轉(zhuǎn)化成為其催化活性上的巨大不同這一科學(xué)問(wèn)題，創(chuàng)新性地提出了一種雙金屬離子輔助的DNA序列特異選擇性機(jī)制。

林忠輝教授、黃明東教授和李金宇教授為該論文共同通訊作者，博士生林華建、科研助理張丹萍和左柯為共同第一作者，其中林華建由林忠輝教授和黃明東教授共同指導(dǎo)。李金宇教授課題組完成了分子動(dòng)力學(xué)模擬工作。袁彩副教授參與了晶體結(jié)構(gòu)的修正工作。本研究得到了國(guó)家級(jí)青年人才計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、福建省高層次人才引進(jìn)計(jì)劃和福建省高校領(lǐng)軍人才專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助。上海同步輻射光源（SSRF）BL17U1/BL18U1/BL19U1為本研究提供了重要的技術(shù)支持。

林忠輝于2017年獲得國(guó)家級(jí)青年人才項(xiàng)目支持回到福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院擔(dān)任課題組長(zhǎng)，課題組綜合化學(xué)生物學(xué)、X-ray晶體學(xué)、生物化學(xué)以及分子生物學(xué)等研究手段，目前主要從事細(xì)胞周期調(diào)控和DNA損傷修復(fù)的分子機(jī)制以及靶向藥物研發(fā)，以第一作者或通訊作者在Nature3, Nature Chemical Biology4, Cell Chemical Biology5和Structure6等雜志上發(fā)表多篇研究論文。目前，課題組正在招聘博士后和科研助理，歡迎對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和藥物研發(fā)有興趣的朋友加盟。

原文標(biāo)題：

Structural Basis of Sequence-specific Holliday Junction Cleavage by MOC1